Расчет клиноременной и цепной роликовой передач

Расчётно-графическая работа

Дисциплина «Детали машин и ПТМ»

Тема: «Расчет клиноременной и цепной роликовой передач»

Кинематическая схема привода ленточного конвейера

Рисунок 1.1 Кинематическая схема привода ленточного конвейера

1. Задание

Частота вращения ведущей звездочки об/мин; передаточное отношение . Вращающий момент на ведущей звездочке Т=297 Нм. Произвести расчет цепной передачи.

1.Число зубьев: ведущей звездочки

Z₃ =;

ведомой звездочки

Z_4;

2.Расчетный коэффициент нагрузки

где, =1 - динамический коэффициент при спокойной нагрузке (передача к ленточному конвейеру); =1 учитывает влияние межосевого расстояния [=1 при а_ц (3060)t]; -учитывает влияния наклона цепи (при наклоне свыше =1,25); =1,25 принимается в зависимости от способа регулирования натяжения цепи, =1,25 при периодическом регулировании натяжения цепи; принимают в зависимости от способа смазывания цепи, =1,31,5 при периодической смазки; учитывает периодичность работы передачи , =1 при работе в одну смену.

Предварительно берем [p]=20МПа (n300об/мин, t =25,4 мм) [1, с.150]

4. Шаг однорядной цепи:

Подбираем по табл. 7.15 [1,с.147] цепь ПР-31,75-88,50 по ГОСТ 13568-75, имеющую t=31,75 мм;разрушающую нагрузку Q=88,5 кН; массу q=3,8 кг/м; А_оп=262 мм².

5. Скорость цепи

м/с

6. Окружная сила

H

7. Проверяем давление в шарнире

МПа

Уточняем по табл. 7.18 [1,с.150] допускаемое давление [р]=19

МПа.

Условие р[р] выполнено. 19 МПа - табличное значение допускаемого давления по табл. 7.18 [1,с.150] при n=300 об/мин и t=31,75мм.

8. Определяем число звеньев цепи

где, [1, с. 148];

Округляем до четного числа =120

9. Уточняем межосевое расстояние цепной передачи

мм

10. Определяем диаметры делительных окружностей звездочек:

мм

мм

11. Определяем диаметры наружных окружностей звездочек

где =19,05 мм - диаметр ролика цепи

мм

мм

12. Силы, действующие на цепь:

Окружная Н определена;

От центробежных сил

Н,

где q=3,8кг/м

от провисания

Н

где, коэффициент учитывающий расположение цепи: при вертикальном =1.

13. Расчетная нагрузка на валы

Н

14. Проверяем коэффициент запаса прочности цепи

Это больше чем нормальный коэффициент запаса [s]=9,4

[1,табл. 7.19, с. 151]следовательно , условие s >[s] выполнено.

2. Задание

Исходные данные для расчета: передаваемая мощность кВт; частота вращения ведущего (меньшего) шкива об/мин; передаточное отношение ; скольжение ремня . Вращающий момент Т =34,4 Нм. Произвести расчет ременной передачи.

1. По номограмме [1, рис. 7.3,c 134] в зависимости от частоты вращения меньшего шкива случае об/мин; и передаваемой мощности кВт принимаем сечение клинового ремня А.

2. Диаметр меньшего шкива

мм.

Согласно ГОСТ 17383-73 диаметр шкива принимаем мм.

3. Диаметр большего шкива

мм.

Принимаем мм [1,с. 120].

4. Уточняем передаточное отношение

5. Межосевое расстояние следует принять в интервале

мм;

мм,

где мм (высота сечения ремня по [1,табл. 7.7,c.131]).

Принимаем предварительно близкое значение мм.

6. Расчетная длина ремня

мм

Ближайшее значение по стандарту [1,табл. 7.7,c.131] мм.

7. Уточняем значение межосевого расстояния с учетом стандартной длины ремня

,

где

мм;

;

мм.

При монтаже передачи необходимо возможность уменьшения межосевого расстояния на мм для облегчения надевания ремней на шкивы и возможность увеличения его на мм для увеличения натяжения ремней.

8. Угол обхвата меньшего шкива

Коэффициент режима работы, учитывающий условия эксплуатации передачи[1, табл. 7.10,c.136]: для привода к ленточному конвейеру при односменной работе .

Коэффициент, учитывающий влияние длины ремня

[1,табл. 7.9,c135]: для ремня сечения А при длине мм коэффициент .

Коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата при коэффициент [1,c.135].

Коэффициент, учитывающий число ремней в передаче предполагая что число ремней в передаче будет от 2 до 3, применим коэффициент [1,c.135].

9. Число ремней в передаче

,

где -мощность, передаваемая одним клиновым ремнем, кВт

[1, табл. 7.8]; для ремня сечения А при длине мм, работе на шкиве мм и мощность

кВт (то, что в нашем случае ремень имеет другую длину мм, мы учли коэффициентом );

Принимаем .

10. Натяжение ветви клинового ремня

,

где скорость

м/с;

-коэффициент, учитывающий влияние центробежных сил для ремня сечения А

[1,c.136].

Тогда

Н.

11. Давление на валы

Н

12. Ширина Шкивов В_ш [1, табл. 7.12,c.138]

мм

Долговечность ремня:

где N0ц - базовое число циклов. Для ремней с сечением А базовое число циклов N0ц = 4,6 10 [1, с 136];

Lp - расчетная длина ремня. Lp = 1120м

- предел выносливости. Для клиновых ремней предел выносливости = 7 МПа [1, с 139];

Cі - коэффициент, учитывающий влияние передаточного отношения

Сн =1 при постоянной нагрузке [1, с 124];

- максимальное напряжение в сечении ремня.

, МПа

- напряжение от растяжения.

, МПа

где F1 - натяжение ведущей ветви

м/с - расчетная скорость ремня;

Н;

- толщина ремня. Принимаем по табл. 7.7 [1, с 131] = 8 мм.

W - ширина ремня. Принимаем по табл. 7.7 [1, с 131] W = 13 мм.

МПа

напряжение от изгиба ремня

МПа;

Принимаем для клиноременного резинотканевого ремня ЕИ = 50 МПа.

напряжение от центробежной силы

МПа;

где -плотность ремня. =1100-1200 [1, с 123]. Принимаем =1150 .

Подсчитав напряжение от растяжения, напряжение от изгиба ремня, напряжение от центробежной силы можем найти максимальное напряжение в сечении ремня

=1,31 + 3,2 + 0,423 = 4,9 МПа;

Полученное максимальное напряжение в сечении ремня

< (4,92 МПа < 7 МПа), что сходится с рекомендациями [1, с 123]. Условие выполнено.

Зная все величины и коэффициенты, мы можем рассчитать долговечность ремня:

ч

Полученное значение долговечности значительно больше допускаемого значения для среднего режима работы по [1, с 136] (2059>2000)ч.

Условие долговечности выполнено, передача - работоспособна.